C++入门(一) : C++引用的简单理解

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#引用传递 #c++

于 2021-09-30 14:55:54 首次发布

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本文详细介绍了C++中的引用，包括它的定义、优点和注意事项。引用作为变量的别名，用于高效传递函数参数，提高代码可读性。文章还展示了引用在数组和指针操作中的应用，并强调了不能返回局部变量或动态内存分配的引用以避免问题。引用的底层实现类似指针常量，但使用上更为安全。

一、什么是引用

引用，顾名思义是某一个变量或对象的别名，引用的类型必须和其所绑定的变量的类型相同，对引用的操作与对其所绑定的变量或对象的操作完全等价。

引用的优点：

在引用的使用中，单纯给某个变量取个别名是毫无意义的，引用的目的主要用于在函数参数传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题。
用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。
在程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。

二、引用的注意事项

引用定义时必须初始化，与某对象进行绑定，否则会编译报错
不能将已初始化的引用作为其他变量或对象的名字或别名
引用的底层实现是指针常量，所以在内存中占4或8字节个字节
凡是使用了引用变量的代码，都可以转换成使用指针常量的对应形式的代码，只不过书写形式上要繁琐一些。反过来，由于编译器对引用变量使用方式上的限制，使用指针常量能够实现的功能，却不一定能够用引用来实现
不能返回局部变量的引用。原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，其值也可能会变成随机值。
不能返回函数内部new分配的内存的引用，主要因为引用仅仅是变量的别名，是无法对目标变量进行free操作的，这样，将导致在函数体内分配的内存，无法释放，从而导致内存泄漏！

三、引用实际应用

1、数组的引用

语法：类型 (&引用名)[数组中元素数量]=数组名；

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a[3]={1,2,3};
    int (&b)[3]=a;//对数组的引用
    cout<<&a[0]<<" "<<&b[0]<<endl;
    cout<<&a[1]<<" "<<&b[1]<<endl;
    cout<<&a[2]<<" "<<&b[2]<<endl;
    return 0;
}

2、指针的引用

语法：类型 *&引用名=指针名;

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a=10;
    int *ptr=&a;
    int *&new_ptr=ptr;
    cout<<&ptr<<" "<<&new_ptr<<endl;
    return 0;
}

3、数组的引用作为函数的参数

C++的数组类型是带有长度信息的，数组的引用作为函数的参数时必须指定数组的长度

#include<iostream>
using namespace std;
void func(int(&a)[5]){//数组引用作为函数的参数，必须指明数组的长度
//函数体
}
int main(){
    int number[5]={0,1,2,3,4};
    func(number);
    return 0;
 }